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Unos neurocientíficos del Instituto Max Planck de Desarrollo Humano en Berlín, y el Instituto Max Planck de Psiquiatría en Múnich, han comparado ciertas estructuras cerebrales de personas que tienen sueños lúcidos con las de otras personas que nunca o muy raramente los tienen.
El equipo de Elisa Filevich ha descubierto que la corteza prefrontal anterior, que es la zona del cerebro que controla los procesos cognitivos conscientes y desempeña un papel clave en la habilidad de la autorreflexión, es más grande en los soñadores lúcidos. Esto sugiere que los soñadores lúcidos, al estar despiertos, poseen una mayor capacidad de autorreflexión que la gente que no tiene sueños lúcidos.
Las diferencias de volumen en la corteza prefrontal anterior entre los soñadores lúcidos y los que no lo son sugieren que el sueño lúcido y la capacidad de la autorreflexión o metacognición están bastante conectados. Esta teoría está apoyada por imágenes cerebrales tomadas cuando los sujetos de estudio estaban resolviendo tests metacognitivos mientras estaban despiertos. Dichas imágenes muestran que la actividad cerebral en la corteza prefrontal era mayor en los soñadores lúcidos.
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